마이오스타틴이란? 근육이 스스로 거는 브레이크..

마이오스타틴이 근육 성장에 브레이크를 거는 구조 도해

 

근육은 왜 무한정 커지지 않을까

운동을 아무리 해도 근육이 끝없이 커지지는 않습니다. 몸 안에 성장을 멈추게 하는 장치가 있기 때문입니다.

그 장치의 이름이 마이오스타틴(Myostatin) 입니다. GDF8이라고도 부릅니다.

마이오스타틴이 하는 일

재미있는 단백질입니다. 근육이 스스로 만들어서 혈액으로 내보내고, 그게 다시 자기 자신한테 돌아와 붙습니다.

그리고 이렇게 말합니다. "그만 키워."

작동 과정은 이렇습니다.

  • 근섬유가 마이오스타틴을 분비
  • 근육 세포 표면에는 ActRIIA / ActRIIB라고 부르는 수용체가 존재
  • 마이오스타틴이 거기 결합
  • 세포 안쪽에서 Smad2/3가 인산화되며 신호가 켜짐
  • 그 신호가 핵으로 들어가 근육을 키우라는 명령을 꺼버림

즉, 브레이크입니다. 근육이 무한정 커지지 않는 이유가 여기 있습니다.

출처 · Myostatin: A Skeletal Muscle Chalone (PMC10163667)

브레이크가 없으면 어떻게 되는가

MSTN 유전자 결실로 이중 근육이 나타난 벨지안 블루 소

이론이 아닙니다. 실제로 그런 경우가 세 종에서 확인됐습니다.

소 — 벨지안 블루

벨지안 블루(Belgian Blue)라는 소 품종이 있습니다. 근육이 비정상적으로 발달해서 이중 근육(double-muscling) 이라고 부릅니다.

원인이 밝혀졌습니다. 마이오스타틴 유전자(MSTN)에서 염기 11개가 빠져 있었습니다. 브레이크를 만드는 설계도가 망가진 것입니다.

쥐 — 결손 마우스

마이오스타틴이 없는 쥐는 정상 쥐보다 골격근량이 약 2배입니다.

출처 · Myostatin: A Skeletal Muscle Chalone (PMC10163667)

사람 — NEJM 2004년 보고

사람에서도 보고된 사례가 있습니다. 2004년 New England Journal of Medicine에 실린 논문입니다.

태어날 때부터 근육이 눈에 띄게 발달한 아이였고, 유전자를 확인했더니 마이오스타틴 유전자의 양쪽 사본 모두에 변이가 있었습니다.

참고로 이 아이의 어머니는 전직 운동선수였습니다.

출처 · Schuelke et al., NEJM 2004 (DOI 10.1056/NEJMoa040933)

소에서, 쥐에서, 사람에서 — 같은 방향

소·쥐·사람에서 같은 방향의 결과가 나온 것을 정리한 표
종사례유전자 상태결과
소벨지안 블루MSTN 11bp 결실이중 근육
쥐결손 마우스MSTN 결손골격근량 약 2배
사람NEJM 2004MSTN 양쪽 사본 변이근육 발달

세 종에서 같은 유전자가 같은 방향으로 작동했습니다.

마이오스타틴이 근육량을 억제한다는 것은 이렇게 확인된 사실입니다.

브레이크가 하나가 아니라는 점

마이오스타틴 결손 마우스의 근육량 비교

여기서 한 가지 더 짚어야 할 것이 있습니다.

근육 성장을 억제하는 신호는 마이오스타틴만이 아닙니다. 액티빈 A(Activin A) 라는 단백질이 같은 수용체(ActRIIA/ActRIIB)에 붙어서 비슷한 신호를 보냅니다.

그리고 영장류를 대상으로 한 연구에서, 액티빈 A가 GDF8(마이오스타틴)보다 근육량을 더 크게 조절한다는 결과가 나왔습니다.

출처 · Activin A more prominently regulates muscle mass in primates than does GDF8 (Nature Communications)

이 사실은 뒤에서 다룰 신약 이야기와 직접 연결됩니다. 마이오스타틴 하나만 막아서는 절반밖에 못 막는 이유이기 때문입니다.

정리 — 확인된 것과 확인되지 않은 것

확인된 것

  • 마이오스타틴은 근육이 분비해 자기 자신의 성장을 억제하는 단백질이다
  • ActRIIA/ActRIIB 수용체에 결합해 Smad2/3 경로로 성장 신호를 차단한다
  • 소·쥐·사람 모두에서 이 유전자가 망가지면 근육이 커진다
  • 액티빈 A도 같은 수용체를 통해 작용하며, 영장류에서는 더 크게 관여한다

확인되지 않은 것

  • 일반인이 마이오스타틴을 억제해서 얻을 수 있는 이득과 위험
  • 장기간 억제했을 때 근육 외 조직에서 일어나는 일

시중에 "마이오스타틴 억제 보조제"를 표방하는 제품들이 있습니다. 위에 정리한 근거는 유전자 변이와 항체 실험에 관한 것이며, 보조제가 같은 효과를 낸다는 뜻이 아닙니다. 이 부분은 별도로 확인되어야 합니다.

출처

  • *Myostatin: A Skeletal Muscle Chalone* — PMC10163667
  • Schuelke et al., *New England Journal of Medicine* 2004 — DOI 10.1056/NEJMoa040933
  • *Activin A more prominently regulates muscle mass in primates than does GDF8* — Nature Communications

이 글은 의학적 조언이 아닙니다. 약물이나 보조제 관련 결정은 반드시 전문의와 상담하세요.

들어보긴 했는데, 진짜일까.

논문으로 확인하고 말합니다.

이 글은 의학적 조언이 아닙니다. 약물 관련 결정은 반드시 전문의와 상담하세요.

들어보긴 했는데, 진짜일까.
논문으로 확인하고 말합니다. — 진짜 그런가

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